ITTO20010756A1 - THERMAL TYPE IMPLEMENTATION DEVICE. - Google Patents
THERMAL TYPE IMPLEMENTATION DEVICE. Download PDFInfo
- Publication number
- ITTO20010756A1 ITTO20010756A1 IT2001TO000756A ITTO20010756A ITTO20010756A1 IT TO20010756 A1 ITTO20010756 A1 IT TO20010756A1 IT 2001TO000756 A IT2001TO000756 A IT 2001TO000756A IT TO20010756 A ITTO20010756 A IT TO20010756A IT TO20010756 A1 ITTO20010756 A1 IT TO20010756A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- rack
- thrust
- actuation member
- actuation
- stroke
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 56
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/204—Control means for piston speed or actuating force without external control, e.g. control valve inside the piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B2015/208—Special fluid pressurisation means, e.g. thermal or electrolytic
Description
Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: Description of the industrial invention entitled:
"DISPOSITIVO DI ATTUAZIONE DI TIPO TERMICO" "THERMAL TYPE ACTUATION DEVICE"
RIASSUNTO SUMMARY
Un dispositivo di attuazione di tipo termico (1) comprendente almeno: A thermal type actuation device (1) comprising at least:
- un materiale dilatabile o deformabile in temperatura, - a material that can expand or deform in temperature,
- mezzi riscaldatori (5), - heating means (5),
- mezzi (6A,6B) per alimentare elettricamente detti mezzi riscaldatori (5), mezzi di spinta (4A), suscettibili di movimento a seguito della dilatazione o deformazione di detto materiale, per compiere una corsa di entità sostanzialmente predeterminata da una prima ad una seconda posizione, - means (6A, 6B) for electrically powering said heating means (5), thrust means (4A), susceptible of movement following the expansion or deformation of said material, to perform a stroke of substantially predetermined extent from a first to a second position,
almeno un organo di attuazione (3), movimentato linearmente a seguito dell’azione di detti mezzi di spinta (4A), per compiere una corsa di entità sostanzialmente predeterminata rispetto ad una struttura fissa o corpo (2) del dispositivo (1), da una prima ad una seconda posizione, at least one actuation member (3), moved linearly following the action of said thrust means (4A), to perform a substantially predetermined stroke with respect to a fixed structure or body (2) of the device (1), to be a first to a second position,
- mezzi elastici o resilienti (MS) atti a determinare il ripristino o ritorno di detti mezzi di spinta (4 A) e/o detto organo di attuazione (3) alla rispettiva prima posizione, Secondo l’invenzione sono ulteriormente previsti mezzi moltiplicatori del moto (7-10) azionati tramite detti mezzi di spinta (4A) ed operativi per far si che la corsa di detto organo di attuazione (3) sia maggiore della corsa di detti mezzi di spinta (4A). - elastic or resilient means (MS) suitable for restoring or returning said thrust means (4 A) and / or said actuation member (3) to the respective first position. According to the invention, motion multiplier means are further provided (7-10) operated by said thrust means (4A) and operative to cause the stroke of said actuation member (3) to be greater than the stroke of said thrust means (4A).
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di attuazione di tipo termico, del tipo indicato al preambolo della rivendicazione 1 allegata. The present invention refers to an actuation device of the thermal type, of the type indicated in the preamble of the attached claim 1.
I dispositivi del tipo citato, noti anche con il nome di termoattuatori o motori lineari elettrotermici, comprendono solitamente un involucro entro il quale è posizionata una testina termica, ossia un dispositivo comprendente un corpo realizzato con un materiale termicamente conduttivo (ad esempio metallo), posto a contatto con un riscaldatore elettrico. Nel citato corpo è contenuto un materiale dilatabile in temperatura (quale ad esempio della cera) e, almeno parzialmente, uno stelo o elemento spintore; il riscaldatore elettrico è tipicamente costituito da un resistore a coefficiente di temperatura positivo PTC, alimentato elettricamente tramite due terminali. The devices of the aforementioned type, also known by the name of thermoactuators or electrothermal linear motors, usually comprise a casing within which a thermal head is positioned, i.e. a device comprising a body made of a thermally conductive material (for example metal), placed in contact with an electric heater. The aforementioned body contains a material which can be expanded in temperature (such as for example wax) and, at least partially, a stem or pusher element; the electric heater is typically constituted by a PTC positive temperature coefficient resistor, electrically powered through two terminals.
In presenza di tensione a dei terminali di alimentazione, il riscaldatore elettrico genera calore e provoca l’aumento di volume del materiale termicamente dilatabile: tale variazione di volume provoca lo spostamento lineare dello spintore verso l'esterno del corpo della testina, a muovere un albero di azionamento, fino al raggiungimento di una determinata posizione, generalmente stabilita da un fine corsa meccanico. Al cessare dell’alimentazione elettrica, il riscaldatore si raffredda ed il materiale termodilatabile si contrae, provocando il ritorno dell’albero e dello spintore nella posizione iniziale di riposo, eventualmente dietro l'ausilio di un elemento elastico di richiamo, quale una molla. In the presence of voltage at the power supply terminals, the electric heater generates heat and causes an increase in the volume of the thermally expandable material: this change in volume causes the linear displacement of the pusher towards the outside of the head body, to move a shaft until a certain position is reached, generally established by a mechanical limit switch. When the power supply ceases, the heater cools down and the heat-expandable material contracts, causing the shaft and pusher to return to their initial rest position, possibly behind the aid of an elastic return element, such as a spring.
Gli attuatori termici del tipo citato sono di realizzazione semplice ed economica e si dimostrano generalmente molto affidabili; loro ulteriori importanti vantaggi sono costituiti dalla notevole potenza sviluppabile, in rapporto alle loro dimensioni contenute, e soprattutto la loro silenziosità di funzionamento; per tali ragioni, gli attuatori di tipo termico o elettro-termico sono largamente impiegati in vari settori, tra i quali quello degli elettrodomestici e quello del condizionamento ambientale. The thermal actuators of the aforementioned type are of simple and economical construction and generally prove to be very reliable; their further important advantages are constituted by the considerable developable power, in relation to their small size, and above all their silent operation; for these reasons, actuators of the thermal or electro-thermal type are widely used in various sectors, including household appliances and environmental conditioning.
I dispositivi del tipo suddetto presentano tuttavia la limitazione di consentire l'ottenimento di corse utili per l’albero di azionamento di entità piuttosto limitata. The devices of the aforementioned type, however, have the limitation of allowing the achievement of useful strokes for the drive shaft of a rather limited extent.
Tipicamente, un termoattuatore standardizzato noto del tipo citato, avente un involucro esterno di circa 15 x 20 x 45 mm e comprendente una testina termica di circa 6 x 6 x 20 mm, è in grado di movimentare o attuare un carico di alcune decine di chilogrammi (ad esempio 10 - 20 Kg) per alcuni millimetri (ad esempio 6 - 8 mm) di spostamento. Typically, a known standardized thermo-actuator of the aforementioned type, having an external casing of approximately 15 x 20 x 45 mm and comprising a thermal head of approximately 6 x 6 x 20 mm, is able to move or implement a load of a few tens of kilograms. (for example 10 - 20 Kg) for a few millimeters (for example 6 - 8 mm) of displacement.
Per ovviare all’inconveniente della corsa limitata sono quindi stati proposti dispositivi sull’impiego di più termoattuatori. To overcome the drawback of the limited stroke, devices have therefore been proposed for the use of multiple thermoactuators.
Ad esempio, da EP-A-0 781 920 è noto un dispositivo di attuazione di tipo elettrotermico in cui gli involucri di due termoattuatori sono resi solidali ad un ulteriore corpo contenitore comune; i due termoattuatori, che sono quindi in posizioni relative fisse, sono disposti in serie l’uno rispetto all’altro, in modo tale che i relativi elementi spintori operino sostanzialmente lungo un medesimo asse. For example, from EP-A-0 781 920 an actuation device of the electrothermal type is known in which the casings of two thermoactuators are made integral with a further common container body; the two thermoactuators, which are therefore in fixed relative positions, are arranged in series with respect to each other, so that the relative pusher elements operate substantially along the same axis.
Nelle due possibili forme realizzative descritte nel documento citato gli spintori dei due termoattuatori sono rivolti o in direzioni opposte, oppure l’uno verso l’altro; in entrambi i casi, comunque, detti spintori provvedono ad operare una spinta, da una parte, su di un mezzo di ancoraggio del dispositivo, e dall’altra parte su di un organo di attuazione, destinato a trasmettere la traslazione alla quale il dispositivo è preposto. In the two possible embodiments described in the aforementioned document, the pushers of the two thermoactuators are turned either in opposite directions, or towards one another; in both cases, however, said pushers operate a thrust, on the one hand, on an anchoring means of the device, and on the other hand on an actuation member, intended to transmit the translation to which the device is in charge.
Alimentando in tempi opportuni l'uno, l'altro o entrambi i detti termoattuatori, che operano in serie, è così possibile ottenere una pluralità di diverse posizioni per l’organo di attuazione, ossia una pluralità di posizioni stabili di lavoro; in particolare, per quanto qui di interesse, alimentando contemporaneamente entrambi i termoattuatori, è possibile ottenere una traslazione dell’organo di attuazione che è sostanzialmente pari alla somma delle corse utili degli alberi di azionamento dei due i termoattuatori. By feeding one, the other or both of said thermoactuators, which operate in series, at appropriate times, it is thus possible to obtain a plurality of different positions for the actuation member, ie a plurality of stable working positions; in particular, for what is of interest here, by simultaneously powering both thermoactuators, it is possible to obtain a translation of the actuation member which is substantially equal to the sum of the useful strokes of the drive shafts of the two thermoactuators.
II dispositivo descritto in EP-A-0 781 920, per quanto di realizzazione affidabile e di impiego versatile, si dimostra tuttavia piuttosto costoso ed ingombrante; in tale ottica, un altro limite del dispositivo di cui a EP-A-0 781 920 è che questo presuppone la presenza di due elementi funzionali (i mezzi di ancoraggio e Γ elemento mobile), che si estendono dalle due estremità longitudinali del corpo principale del dispositivo; la soluzione citata presuppone altresì l’impiego di almeno due elementi di comando elettrico. The device described in EP-A-0 781 920, although of reliable construction and versatile use, however, proves to be rather expensive and bulky; from this point of view, another limitation of the device referred to in EP-A-0 781 920 is that this presupposes the presence of two functional elements (the anchoring means and Γ mobile element), which extend from the two longitudinal ends of the main body of the device; the aforementioned solution also presupposes the use of at least two electrical control elements.
La presente invenzione si propone di risolvere gli inconvenienti suddetti. The present invention aims to solve the aforementioned drawbacks.
In tale ambito, un primo scopo della presente invenzione è quello di indicare un dispositivo di attuazione di tipo termico che sia di concezione semplice e compatta e che, pur mantenendo i pregi di affidabilità, potenza e silenziosità dei dispositivi di tipo noto, consenta l'ottenimento di corse significative per un organo di attuazione mobile linearmente, senza la necessità di cinematismi meccanici complessi o ingombranti, o di complessi e costosi componenti e circuiti di controllo. In this context, a first object of the present invention is to indicate an actuation device of the thermal type which is of a simple and compact design and which, while maintaining the advantages of reliability, power and silence of known devices, allows the obtaining significant strokes for a linearly movable actuation member, without the need for complex or bulky mechanical mechanisms, or for complex and expensive components and control circuits.
Altro scopo della presente invenzione è quello di indicare un dispositivo di attuazione, comprendente mezzi moltiplicatori del moto, il cui modo di funzionamento possa essere agevolmente trasformato tramite il diverso orientamento di un componente di detti mezzi moltiplicatori, in particolare per far si che il suo organo di attuazione mobile sia suscettibile di realizzare alternativamente una spinta oppure una trazione. Another object of the present invention is to indicate an actuation device, comprising motion multiplying means, the operating mode of which can be easily transformed by means of the different orientation of a component of said multiplying means, in particular to ensure that its member of movable actuation is capable of alternatively carrying out a thrust or a traction.
Questi ed altri scopi ancora, che risulteranno chiari in seguito, vengono raggiunti secondo la presente invenzione, da un dispositivo di attuazione incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che si intendono parte integrante della presente descrizione. These and other objects, which will become clear hereinafter, are achieved according to the present invention by an actuation device incorporating the characteristics of the attached claims, which are intended as an integral part of the present description.
Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, fomiti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui: Further objects, characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following detailed description and from the annexed drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:
- la Fig. 1 rappresenta una vista in prospettiva di un dispositivo di attuazione realizzato in accordo alla presente invenzione, in una sua prima possibile forma realizzativa; - la Fig. 2 rappresenta una vista esplosa del dispositivo di Fig. 1 ; - Fig. 1 represents a perspective view of an actuation device made in accordance with the present invention, in a first possible embodiment thereof; - Fig. 2 represents an exploded view of the device of Fig. 1;
- la Fig. 3 rappresenta una sezione del dispositivo di Fig. 1, in due diverse posizioni operative; - Fig. 3 represents a section of the device of Fig. 1, in two different operating positions;
- la Fig. 4 rappresenta una vista in prospettiva di un dispositivo di attuazione realizzato in accordo alla presente invenzione, in una sua seconda possibile forma realizzativa; - la Fig. 5 rappresenta una vista parzialmente esplosa del dispositivo di Fig. 4; - Fig. 4 represents a perspective view of an actuation device made in accordance with the present invention, in a second possible embodiment thereof; - Fig. 5 represents a partially exploded view of the device of Fig. 4;
- la Fig. 6 rappresenta una vista in esploso di uno dei componenti del dispositivo di Fig. 4; - Fig. 6 represents an exploded view of one of the components of the device of Fig. 4;
- la Fig. 7 rappresenta una sezione parziale del dispositivo di Fig. 4, in una prima condizione di impiego ed in due diverse posizioni operative; - Fig. 7 represents a partial section of the device of Fig. 4, in a first condition of use and in two different operating positions;
- la Fig. 8 rappresenta una sezione parziale del dispositivo di Fig. 4, in una seconda condizione di impiego ed in due diverse posizioni operative. - Fig. 8 represents a partial section of the device of Fig. 4, in a second condition of use and in two different operating positions.
Nelle Figg. 1, 2 e 3 viene rappresentata una prima possibile forma realizzativa del dispositivo di attuazione secondo la presente invenzione, il quale è del tipo atto a movimentare un dispositivo asservito, ad esempio un organo di erogazione di un distributore di detersivi di una macchina di lavaggio. In Figs. 1, 2 and 3 show a first possible embodiment of the actuation device according to the present invention, which is of the type suitable for moving a slave device, for example a dispensing member of a detergent dispenser of a washing machine.
Nel caso esemplificato il dispositivo, indicato nel complesso con 1, è del tipo ad azionamento termo-elettrico e comprende un corpo 2, realizzato in due gusci 2A e 2B in materiale termoplastico tra loro accoppiati in modo noto; il corpo 2 presenta un passaggio frontale PF per un albero di azionamento 3, suscettibile di movimento lineare. Come si nota in Fig. 2, entro il corpo formato dai gusci 2A e 2B è alloggiata una testina termica 4, costituita da un corpo in materiale elettricamente e termicamente conduttivo (ad esempio metallo), entro il quale è contenuto un materiale termodilatabile (ad esempio cera); la testina 4 è dotata di un relativo stelo o elemento spintore 4A; un’estremità di tale spintore 4A è confinata all'intemo del corpo della testina 4, mentre l'altra estremità fuoriesce dallo stesso. Lo spintore 4 A è atto a compiere una corsa predeterminata che, per semplicità descrittiva, si supponga essere di 6 millimetri. In the exemplified case, the device, indicated as a whole with 1, is of the thermo-electric type and comprises a body 2, made of two shells 2A and 2B of thermoplastic material coupled together in a known way; the body 2 has a front passage PF for an actuation shaft 3, susceptible of linear movement. As can be seen in Fig. 2, a thermal head 4 is housed within the body formed by the shells 2A and 2B, consisting of a body made of an electrically and thermally conductive material (for example metal), inside which a heat-expandable material is contained (e.g. example wax); the head 4 is equipped with a relative stem or pusher element 4A; one end of this pusher 4A is confined within the body of the head 4, while the other end protrudes from it. The pusher 4 A is able to perform a predetermined stroke which, for simplicity of description, it is assumed to be 6 millimeters.
Con 5 viene indicato un elemento riscaldante, quale ad esempio un termistore a coefficiente di temperatura positivo PTC, per il corpo della testina 4; con 6 A e 6B sono indicati due terminali di alimentazione elettrica, per l’elemento riscaldante 5; come si nota, il terminale 6A è posto a diretto contatto con il corpo della testina 4, mentre il terminale 6B è a contatto con l’elemento riscaldante 5, quest’ultimo essendo a sua vola a contatto con il corpo della testina 4, il quale opera anche da ponte di contatto tra il terminale 6A e l’elemento riscaldante 5; dalla Fig. 1 è possibile notare come una porzione dei contatti 6A e 6B fuoriesca dal corpo 2, tramite aperture definite nel guscio 2B (una delle quali visibile in 2B’ in Fig. 2), al fini di consentire il collegamento elettrico tramite idonei conduttori. 5 indicates a heating element, such as for example a thermistor with a positive temperature coefficient PTC, for the body of the head 4; with 6 A and 6B two power supply terminals are indicated, for the heating element 5; as can be seen, the terminal 6A is placed in direct contact with the body of the head 4, while the terminal 6B is in contact with the heating element 5, the latter being in contact with the body of the head 4, the which also acts as a contact bridge between the terminal 6A and the heating element 5; from Fig. 1 it is possible to see how a portion of the contacts 6A and 6B protrudes from the body 2, through openings defined in the shell 2B (one of which is visible at 2B 'in Fig. 2), in order to allow the electrical connection by means of suitable conductors .
In Fig. 2, con 7 viene indicato nel suo complesso un elemento a forcella, sostanzialmente a forma di “U”, destinato ad essere movimentato a mezzo dello spintore 4A; l’elemento a forcella 7 presenta due bracci sostanzialmente paralleli 7A e 7B, alle cui estremità sono imperniati in modo noto due ingranaggi o ruote dentate 8, con possibilità di rotazione. In Fig. 2, 7 indicates as a whole a fork element, substantially in the shape of a "U", intended to be moved by means of the pusher 4A; the fork element 7 has two substantially parallel arms 7A and 7B, at the ends of which two gears or toothed wheels 8 are hinged in a known way, with the possibility of rotation.
Sempre in Fig. 2, con 3 viene indicato nel suo complesso il già citato albero di azionamento, il quale presenta una prima porzione 3A, sostanzialmente cilindrica, ed una porzione appiattita 3B, le due citate porzioni essendo tra loro separate a mezzo di una flangia 3C. Again in Fig. 2, the aforementioned drive shaft is indicated as a whole with 3, which has a first portion 3A, substantially cylindrical, and a flattened portion 3B, the two aforementioned portions being separated from each other by means of a flange 3C.
La porzione cilindrica 3A è prevista per scorrere nel passaggio frontale PF del corpo 2, e su di essa è destinata ad essere calzato un elemento elastico, quale una molla a spirale MS; la molla MS è in particolare destinata ad operare tra la flangia 3C dell’albero 3 e la porzione del corpo 2 in cui è definito il passaggio PF (si veda Fig. 3). The cylindrical portion 3A is provided to slide in the front passage PF of the body 2, and an elastic element, such as a spiral spring MS, is intended to be fitted on it; the spring MS is in particular intended to operate between the flange 3C of the shaft 3 and the portion of the body 2 in which the passage PF is defined (see Fig. 3).
Su entrambe le facce della porzione appiattita 3B sono definite rispettive prime cremagliere 9, in posizioni sostanzialmente parallele, destinate a cooperare con le ruote dentate 8 dell’elemento a forcella 7, come sarà in seguito descritto. On both faces of the flattened portion 3B respective first racks 9 are defined, in substantially parallel positions, intended to cooperate with the toothed wheels 8 of the fork element 7, as will be described below.
Con 10 vengono infine indicate due seconde cremagliere contrapposte, le quali sono definite sulla superficie interna di due lati paralleli del guscio 2A; come si vedrà, anche le cremagliere 10 sono destinate a cooperare con le ruote dentate 8 dell’elemento a forcella 7. Finally, reference 10 indicates two second opposite racks, which are defined on the internal surface of two parallel sides of the shell 2A; as will be seen, the racks 10 are also intended to cooperate with the toothed wheels 8 of the fork element 7.
Nella Fig. 3, il dispositivo 1 viene rappresentato tramite rispettive sezioni ed in due diverse condizioni operative, ossia in condizione di non alimentazione della testina 4 (parte A di Fig. 3) ed in condizione di alimentazione della testina 4 (parte B di Fig. 3). Dalla Fig. 3 è possibile notare la disposizione dei vari componenti del dispositivo 1 all’interno del relativo corpo 2. In Fig. 3, the device 1 is represented through respective sections and in two different operating conditions, that is, in the condition of no power supply of the head 4 (part A of Fig. 3) and in the condition of power supply of the head 4 (part B of Fig. . 3). From Fig. 3 it is possible to see the arrangement of the various components of the device 1 inside the relative body 2.
Come si nota, la testina 4, con l’elemento riscaldante 5 ed i relativi terminali 6, è posta sostanzialmente ad una estremità del corpo 2, in modo che il suo lato posteriore sia a contatto con la parete di fondo del corpo 2 e lo spintore 4A sia rivolto in direzione del passaggio frontale PF. Innanzi allo spintore 4A è posto l’elemento a forcella 7. As can be seen, the head 4, with the heating element 5 and the relative terminals 6, is substantially placed at one end of the body 2, so that its rear side is in contact with the bottom wall of the body 2 and the pusher 4A faces in the direction of the front passage PF. The fork element 7 is placed in front of the pusher 4A.
Come si nota nella parte A di Fig. 3, in condizione di non alimentazione della testina 4 (ossia con lo spintore 4A in posizione arretrata), le ruote dentate 8 risultano ingranate sul tratto iniziale delle cremagliere 10, con riferimento alla direzione di movimento dell’elemento a forcella 7; nella stessa condizione, la porzione appiattita 3B risulta insinuata tra i bracci paralleli 7A e 7B dell’elemento a forcella 7, in modo tale che le ruote dentate 8 risultino ingranate sul tratto finale delle cremagliere 9, con riferimento alla direzione di movimento dell’albero 3. As can be seen in part A of Fig. 3, in the non-feeding condition of the head 4 (i.e. with the pusher 4A in the rear position), the toothed wheels 8 are engaged on the initial portion of the racks 10, with reference to the direction of movement of the fork element 7; in the same condition, the flattened portion 3B is inserted between the parallel arms 7A and 7B of the fork element 7, so that the toothed wheels 8 are engaged on the final portion of the racks 9, with reference to the direction of movement of the shaft 3.
La molla MS risulta, come detto, calzata sulla porzione 3A dell’albero 3, tra la flangia 3C e la superficie del corpo 2 nel quale è definito il passaggio PF, di modo che la sua reazione elastica mantenga i componenti 3 e 7 nelle posizioni testé descritte; in tale condizione, pertanto, dal passaggio frontale PF del corpo 2 sporge solo una minima parte della porzione 3 A dell’albero 3. The spring MS is, as mentioned, fitted on the portion 3A of the shaft 3, between the flange 3C and the surface of the body 2 in which the passage PF is defined, so that its elastic reaction keeps the components 3 and 7 in the positions just described; in this condition, therefore, from the front passage PF of the body 2 protrudes only a minimum part of the portion 3 A of the shaft 3.
In presenza di alimentazione elettrica ai contatti 6A e 6B, l’elemento riscaldante 5 genera calore sul corpo della testina 4, in modo da provocare la dilatazione del materiale termoespandibile ivi contenuto. Tale espansione provoca la movimentazione lineare dello spintore 4A verso l’esterno del corpo della testina 4, a provocare una spinta sull’elemento a forcella 7, che quindi avanza linearmente. In the presence of power supply to contacts 6A and 6B, the heating element 5 generates heat on the body of the head 4, so as to cause the expansion of the thermo-expandable material contained therein. This expansion causes the linear movement of the pusher 4A towards the outside of the body of the head 4, causing a thrust on the fork element 7, which then advances linearly.
Nel corso di tale movimento, le ruote dentate 8 sono quindi portate in rotazione a mezzo delle cremagliere 10, una ruota ruotando in senso orario e l’altra in senso antiorario; tale rotazione indotta alle ruote dentate 8 dalle cremagliere 10 produce evidentemente il contemporaneo avanzamento delle cremagliere 9 rispetto alle ruote stesse, e quindi l’avanzamento dell’albero 3, in contrasto alla reazione elastica della molla MS. During this movement, the toothed wheels 8 are then brought into rotation by means of the racks 10, one wheel rotating clockwise and the other counterclockwise; this rotation induced to the toothed wheels 8 by the racks 10 evidently produces the simultaneous advancement of the racks 9 with respect to the wheels themselves, and therefore the advancement of the shaft 3, in contrast to the elastic reaction of the spring MS.
Al termine della corsa massima dello spintore 4A, il dispositivo si presenta nella condizione illustrata nella parte B di Fig. 3, in cui le ruote dentate 8 risultano ingranate sul tratto finale delle cremagliere 10, con riferimento alla direzione di movimento dell’elemento a forcella 7, e sul tratto iniziale delle cremagliere 9, con riferimento alla direzione di movimento dell’albero 3. At the end of the maximum stroke of the pusher 4A, the device presents itself in the condition illustrated in part B of Fig. 3, in which the toothed wheels 8 are engaged on the final portion of the racks 10, with reference to the direction of movement of the fork element 7, and on the initial portion of the racks 9, with reference to the direction of movement of the shaft 3.
In tale condizione, l’ulteriore fuoriuscita dello spintore 4 A dal corpo della testina 4 viene impedita, da un lato, dalla molla MS che risulta completamente compressa tra la flangia 3C dell’albero 3 e la superficie del corpo 2 in cui è definito il passaggio PF, e dall’altro lato dal fatto che il possibile arretramento del corpo della testina 4 viene impedito dal contatto tra quest’ultimo e la parete di fondo del corpo 2; ovviamente, in alternativa, potrebbero essere previsti opportuni fermi solidali al corpo 2 ed atti ad operare in arresto dell’albero 3, al raggiungimento di una predeterminata posizione. Nel caso esemplificato in Fig. 3, il rapporto tra le dentature/dimensioni delle ruote 8 e delle cremagliere 9 e 10 è tale per cui ad un movimento lineare di 6 millimetri dell’elemento a forcella 7 (ossia corrispondente alla corsa massima dello spintore 4A), corrisponda un movimento lineare di 12 millimetri dell’albero 3. In this condition, the further exit of the pusher 4 A from the body of the head 4 is prevented, on the one hand, by the spring MS which is completely compressed between the flange 3C of the shaft 3 and the surface of the body 2 in which the passage PF, and on the other hand by the fact that the possible retraction of the body of the head 4 is prevented by the contact between the latter and the bottom wall of the body 2; obviously, alternatively, suitable stops could be provided integral with the body 2 and able to operate in stopping the shaft 3, upon reaching a predetermined position. In the case exemplified in Fig. 3, the ratio between the toothings / dimensions of the wheels 8 and of the racks 9 and 10 is such that a linear movement of 6 mm of the fork element 7 (i.e. corresponding to the maximum stroke of the pusher 4A ), corresponds to a linear movement of 12 mm of shaft 3.
Come si vede, pertanto, secondo l’invenzione vengono previsti mezzi moltiplicatori del moto, operativi per far si che la corsa dell’organo di attuazione costituito dall’albero 3 sia maggiore, ed in particolare doppia, rispetto alla corsa dei mezzi di spinta 4A della testina 4. As can be seen, therefore, according to the invention, motion multiplier means are provided, which are operative to ensure that the stroke of the actuation member constituted by the shaft 3 is greater, and in particular double, with respect to the stroke of the thrust means 4A head 4.
Al cessare dell’alimentazione elettrica ai contatti 6A e 6B, l’elemento riscaldante 5 si raffredda, con la conseguente contrazione del materiale contenuto entro il corpo della testina 4; in tal modo, lo spintore 4A, l’elemento a forcella 7 e l’albero 3 possono ritornare alla posizione iniziale di riposo, illustrata nella parte A di Fig. 3, in virtù dell'azione della molla MS. When the power supply to contacts 6A and 6B ceases, the heating element 5 cools, with the consequent contraction of the material contained within the body of the head 4; in this way, the pusher 4A, the fork element 7 and the shaft 3 can return to the initial rest position, shown in part A of Fig. 3, by virtue of the action of the spring MS.
Il cinematismo di cui all’esempio realizzativo delle Figg. 1-3 risulta composto da due gruppi di cremagliere 9, 10 ed ingranaggi 8, sostanzialmente uguali e speculari, particolarmente al fine di garantire un funzionamento centrato e con bassi attriti dell’albero di azionamento 3; nulla vieta tuttavia di utilizzare uno solo di detti gruppi di cremagliere ed ingranaggi (ossia come se il cinematismo di Fig. 3 venisse diviso lungo l’asse dell’albero 3). The kinematics referred to in the construction example of Figs. 1-3 is composed of two groups of racks 9, 10 and gears 8, substantially identical and specular, particularly in order to ensure centered operation with low friction of the drive shaft 3; however, nothing prohibits the use of only one of said groups of racks and gears (ie as if the kinematics of Fig. 3 were divided along the axis of shaft 3).
Nell’esempio illustrato a titolo esemplificativo, inoltre, al fine di ottenere uno spostamento doppio dell’albero 3 rispetto alla corsa dello spintore 4A, la forza risultante disponibile sullo stesso albero 3 risulta dimezzata rispetto alla forza contemporaneamente esercitata dallo spintore 4A. In the example illustrated by way of example, moreover, in order to obtain a double displacement of the shaft 3 with respect to the stroke of the pusher 4A, the resulting force available on the same shaft 3 is halved compared to the force simultaneously exerted by the pusher 4A.
Tale configurazione ha tuttavia il vantaggio che la forza della molla MS può essere dimensionata per una forza dimezzata, rispetto ad una analoga molla che spinga direttamente sullo spintore 4A, pur rimanendo tale da vincere gli attriti interni della testina termica 4 e garantire la fase di rientro di detto spintore 4A. However, this configuration has the advantage that the force of the spring MS can be sized for a half force, compared to a similar spring that pushes directly on the pusher 4A, while remaining such as to overcome the internal friction of the thermal head 4 and guarantee the return phase. of said pusher 4A.
Nelle Figg. 4 - 8 viene rappresentata una seconda possibile forma realizzativa di un dispositivo di attuazione 1 ’ secondo la presente invenzione, il quale è del tipo atto a movimentare un dispositivo asservito, che anche in questo caso si supponga essere ad esempio un organo di erogazione di un distributore di detersivi di una macchina di lavaggio. In Figs. 4 - 8 shows a second possible embodiment of an actuation device 1 'according to the present invention, which is of the type suitable for moving a slave device, which also in this case is assumed to be for example a dispensing member of a detergent dispenser of a washing machine.
Come si nota dal confronto tra le Figg. 4 e 5, nel caso esemplificato il dispositivo Γ secondo l’invenzione è costituito da due parti principali tra loro accoppiate, e precisamente un termoattuatore TA ed un elemento adattatore 11. As can be seen from the comparison between Figs. 4 and 5, in the exemplified case the device Γ according to the invention consists of two main parts coupled together, namely a thermoactuator TA and an adapter element 11.
Il termoattuatore TA è realizzato con tecnica sostanzialmente nota, ad esempio quella descritta nel documento EP-A-0 953 198, i cui insegnamenti al riguardo si considerano qui incorporanti per riferimento; in tale ottica, il termoattuatore TA comprende un corpo CT realizzato in due gusci in materiale termoplastico, tra loro accoppiati, entro il quale è prevista una testina termica del tutto simile quella precedenza indicata con 4, dotata di un relativo elemento riscaldante e di relativi terminali elettrici di alimentazione 6A e 6B; la testina del termoattuatore TA comprende un relativo spintore, simile a quello in precedenza indicato con 4A, atto a spingere su di una prima estremità di un albero di attuazione, per muoverlo linearmente in contrasto all'azione di una molla; l’altra estremità di tale albero di azionamento, indicato con AA in Fig. 5, fuoriesce parzialmente da un passaggio frontale del corpo del termoattuatore TA; anche in questo caso si supponga, per semplicità, che la corsa massima del citato spintore sia di 6 millimetri. The thermoactuator TA is made with a substantially known technique, for example that described in document EP-A-0 953 198, the teachings of which in this regard are considered to be incorporated herein by reference; in this perspective, the thermoactuator TA comprises a body CT made of two shells in thermoplastic material, coupled together, within which a thermal head is provided which is very similar to the one previously indicated with 4, equipped with a relative heating element and relative terminals power supply 6A and 6B; the head of the thermoactuator TA comprises a relative pusher, similar to the one previously indicated with 4A, adapted to push on a first end of an actuation shaft, to move it linearly against the action of a spring; the other end of this drive shaft, indicated with AA in Fig. 5, partially protrudes from a front passage of the body of the thermoactuator TA; also in this case it is assumed, for simplicity, that the maximum stroke of the aforementioned pusher is 6 millimeters.
Il corpo del termoattuatore TA presenta infine delle flange laterali di fissaggio, indicate con FL. Finally, the body of the TA thermoactuator has lateral fixing flanges, indicated with FL.
L’elemento adattatore 11 comprende un corpo 12, realizzato in due gusci 12A e 12B in materiale termoplastico tra loro accoppiati in modo noto, ad esempio a mezzo di alette AL e denti DE ad aggancio reciproco; il corpo 12 presenta un passaggio frontale PF per un albero di azionamento 13, suscettibile di movimento lineare; ciascun guscio 12A e 12B presenta poi delle sedi cooperanti SC, atte a ricevere e a ritenere le flange di fissaggio FL del termoattuatore TA, in modo da accoppiare rigidamente quest’ultimo all’elemento adattatore 11. The adapter element 11 comprises a body 12, made of two shells 12A and 12B in thermoplastic material coupled together in a known way, for example by means of wings AL and teeth DE with mutual coupling; the body 12 has a front passage PF for an actuation shaft 13, susceptible of linear movement; each shell 12A and 12B then has cooperating seats SC, suitable for receiving and retaining the fixing flanges FL of the thermoactuator TA, so as to rigidly couple the latter to the adapter element 11.
In Fig. 6 sono visibili i componenti alloggiati all’interno del corpo 12 formato dai gusci 12A e 12B. In Fig. 6 the components housed inside the body 12 formed by the shells 12A and 12B are visible.
In tale figura, con 17 viene indicato nel suo complesso un primo elemento a forcella, destinato ad essere movimentato a mezzo dell’albero di attuazione AA del termoattuatore TA; a tale scopo, l’elemento a forcella 17 comprende una sede 17’, idonea all’accoppiamento con un’estremità scanalata dell’albero AA del termoattuatore TA. In this figure, 17 indicates as a whole a first fork element, intended to be moved by means of the actuation shaft AA of the thermoactuator TA; for this purpose, the fork element 17 includes a seat 17 ', suitable for coupling with a grooved end of the shaft AA of the thermoactuator TA.
L’elemento a forcella 17 presenta due coppie di bracci paralleli 17A e 7B; i bracci 17A che giacciono ad un medesimo lato dell’elemento a forcella 17 definiscono, sulla loro superficie rivolta verso i bracci 17B, una rispettiva cremagliera, indicata con 18. The fork element 17 has two pairs of parallel arms 17A and 7B; the arms 17A which lie on the same side of the fork element 17 define, on their surface facing the arms 17B, a respective rack, indicated with 18.
Con 19 viene indicato nel suo complesso un ingranaggio, comprende una ruota centrale dentata 19A e due ruote dentate laterali 19B tra loro uguali, le dimensioni ed il numero di denti della prima essendo maggiori rispetto alle seconde. The number 19 indicates a gear as a whole, it comprises a central toothed wheel 19A and two lateral toothed wheels 19B equal to each other, the dimensions and number of teeth of the first being greater than the second.
L’ingranaggio 19 presenta un passaggio assiale, atto a ricevere un perno P, le due estremità del quale sono destinate ad inserirsi in rispettive sedi S definite nei gusci 12A e 12B. The gear 19 has an axial passage, suitable for receiving a pin P, the two ends of which are intended to be inserted in the respective seats S defined in the shells 12A and 12B.
Con MS viene indicato un elemento elastico, che nel caso esemplificato è costituito da una molla a spirale; un’estremità di tale molla MS è destinata ad essere calzata su di un’appendice 17C dell’elemento a forcella, l’altra estremità essendo invece destinata a poggiare su di un riscontro R che si eleva dalla superficie interna del guscio 12 A. MS indicates an elastic element, which in the exemplified case consists of a spiral spring; one end of this spring MS is intended to be fitted on an appendix 17C of the fork element, the other end being instead intended to rest on a striker R which rises from the internal surface of the shell 12 A.
Sempre in Fig. 6, con 13 viene indicato nel suo complesso il già citato albero di azionamento, il quale presenta una prima porzione 13 A, sostanzialmente cilindrica, destinata a scorrere nel passaggio frontale PF del corpo 12. Again in Fig. 6, 13 indicates as a whole the aforementioned drive shaft, which has a first portion 13 A, substantially cylindrical, intended to slide in the front passage PF of the body 12.
La porzione 13B dell’albero 13 destinata a rimanere all’interno del corpo 12 è invece sagomata a forcella, e come tale presenta due bracci paralleli 13B’ e 13B”; sulla faccia del braccio 13B’ rivolta verso l’altro braccio 13B” è definita una cremagliera 20. The portion 13B of the shaft 13 intended to remain inside the body 12 is instead fork-shaped, and as such has two parallel arms 13B 'and 13B "; on the face of arm 13B ’facing the other arm 13B" a rack 20 is defined.
Le prime cremagliere 18 di cui ai bracci 17A dell’elemento a forcella 17 sono destinate ad essere ingranate sulle ruote dentate laterali 19B dell’ingranaggio 19, mentre la seconda cremagliera 20 di cui al braccio 13B’ della porzione a forcella 13B dell’albero 13 è destinata ad essere ingranata sulla ruota dentata centrale 19A dell’ingranaggio 19; come si nota, nel caso delle Figg. 6 e 7, l’albero 13 risulta posizionato in modo tale che il braccio 13B’ della porzione 13B, sul quale è definita la cremagliera 20, sia posto dallo stesso lato dei bracci 17A dell’elemento a forcella 17. The first racks 18 referred to in the arms 17A of the fork element 17 are intended to be engaged on the lateral toothed wheels 19B of the gear 19, while the second rack 20 referred to in the arm 13B 'of the fork portion 13B of the shaft 13 it is intended to be engaged on the central toothed wheel 19A of the gear 19; as can be seen, in the case of Figs. 6 and 7, the shaft 13 is positioned in such a way that the arm 13B 'of the portion 13B, on which the rack 20 is defined, is placed on the same side as the arms 17A of the fork element 17.
Nella Fig. 7, il dispositivo Γ secondo la variante di cui alle Figg. 4-6 viene rappresentato tramite rispettive sezioni ed in due diverse condizioni operative; in particolare, nella parte A di Fig. 7 il dispositivo secondo l’invenzione viene rappresentato in condizione di non alimentazione del termoattuatore TA, mentre nella parte B della stessa figura il dispositivo 1 viene rappresentato in condizione di alimentazione del termoattuatore TA. In Fig. 7, the device Γ according to the variant shown in Figs. 4-6 is represented through respective sections and in two different operating conditions; in particular, in part A of Fig. 7 the device according to the invention is shown in the non-power condition of the thermoactuator TA, while in part B of the same figure the device 1 is shown in the power supply condition of the thermoactuator TA.
Dalla Fig. 7 è possibile notare la disposizione dei vari componenti dell’elemento adattatore 11 all’ interno del relativo corpo 12. From Fig. 7 it is possible to see the arrangement of the various components of the adapter element 11 inside the relative body 12.
Come si nota, il corpo 12 definisce, dalla parte opposta a quella in cui è presente il passaggio PF, un’apertura nella quale può essere inserita l’estremità frontale del corpo CT del termoattuatore TA; dalla figura è altresì possibile notare come il corpo CT del termoattuatore risulti accoppiato al corpo 12 dell’elemento adattatore 11 a mezzo delle flange FL e delle sedi SC, nonché come l’estremità scanalata dell’albero AA del termoattuatore TA risulti accoppiata nella sede 17’ dell’elemento a forcella 17. As can be seen, the body 12 defines, on the opposite side to that in which the passage PF is present, an opening in which the front end of the body CT of the thermoactuator TA can be inserted; from the figure it is also possible to see how the body CT of the thermoactuator is coupled to the body 12 of the adapter element 11 by means of the flanges FL and the seats SC, as well as how the grooved end of the shaft AA of the thermoactuator TA is coupled in the seat 17 'of the fork element 17.
Come si nota nella parte A di Fig. 7, in condizione di non alimentazione del termoattuatore TA (ossia con il suo albero di attuazione AA in posizione arretrata), le ruote dentate laterali 19B dell’ingranaggio 19 risultano ingranate ciascuna sul tratto finale delle cremagliere 18 dell’elemento a forcella 17, con riferimento alla direzione di movimento di quest’ultimo; nella stessa condizione, la ruota dentata centrale 19A dell’ingranaggio 19 risulta ingranata sul tratto finale della cremagliera 20, con riferimento alla direzione di movimento dell’albero 13. As can be seen in part A of Fig. 7, in the non-power condition of the thermoactuator TA (i.e. with its actuation shaft AA in a retracted position), the lateral toothed wheels 19B of the gear 19 are each engaged on the final section of the racks 18 of the fork element 17, with reference to the direction of movement of the latter; in the same condition, the central toothed wheel 19A of the gear 19 is engaged on the final section of the rack 20, with reference to the direction of movement of the shaft 13.
La molla MS risulta, come detto, calzata ad una estremità sull’appendice 17C dell’elemento a forcella 17 e poggia all’altra estremità sul riscontro R, di modo che la sua reazione elastica mantenga i componenti 13 e 17 nelle posizioni testé descritte; in tale condizione, pertanto, dal passaggio frontale PF del corpo 12 sporge solo una minima parte della porzione 13A dell’albero 13. The spring MS is, as mentioned, fitted at one end on the appendix 17C of the fork element 17 and rests at the other end on the abutment R, so that its elastic reaction keeps the components 13 and 17 in the positions described above; in this condition, therefore, only a minimal part of the portion 13A of the shaft 13 protrudes from the front passage PF of the body 12.
In presenza di alimentazione elettrica ai contatti 6A e 6B del termoattuatore TA, il suo l’elemento riscaldante interno genera calore sul corpo della relativa testina, in modo da provocare la dilatazione del materiale termoespandibile ivi contenuto e la conseguente movimentazione lineare del relativo spintore; tale movimento determina quindi un corrispondente movimento dell’albero di attuazione AA, che avanza linearmente. In the presence of power supply to contacts 6A and 6B of the TA thermoactuator, its internal heating element generates heat on the body of its head, so as to cause the expansion of the thermo-expandable material contained therein and the consequent linear movement of the relative pusher; this movement therefore determines a corresponding movement of the actuation shaft AA, which advances linearly.
Il movimento dell’albero AA determina l’avanzamento dell’elemento a forcella 17, in contrasto alla reazione elastica della molla MS, in modo tale che le prime cremagliere 18, ingranate sulle ruote dentate laterali 19B, producano la rotazione antioraria dell’ ingranaggio 19 attorno al perno P. The movement of the shaft AA determines the advancement of the fork element 17, in contrast to the elastic reaction of the spring MS, in such a way that the first racks 18, engaged on the lateral toothed wheels 19B, produce the anticlockwise rotation of the gear 19 around pin P.
Tale rotazione dell’ingranaggio 19 determina anche il movimento angolare della ruota dentata centrale 19A, con il contemporaneo avanzamento della cremagliera 20 rispetto alla ruota stessa, e quindi l’avanzamento dell’albero 13. This rotation of the gear 19 also determines the angular movement of the central toothed wheel 19A, with the simultaneous advancement of the rack 20 with respect to the wheel itself, and therefore the advancement of the shaft 13.
Al termine della corsa massima dell’albero di attuazione AA, il dispositivo secondo l’invenzione si presenta nella condizione illustrata nella parte B di Fig. 7, in cui le ruote dentate laterali 19B risultano ingranate su di un tratto intermedio delle cremagliere 18, con riferimento alla direzione di movimento dell’elemento a forcella 17, e sul tratto iniziale della cremagliera 20, con riferimento alla direzione di movimento dell’albero 13. In tale condizione, l’ulteriore fuoriuscita dell’albero di attuazione AA (e quindi dello spintore della testina termica interna al termoattuatore TA) viene impedita dalla molla MS, che risulta completamente compressa tra l’elemento a forcella 17 ed il riscontro R. Nel caso esemplificato in Fig. 7, il rapporto tra le dentature/dimensioni delle ruote 19A, 19B e delle cremagliere 18, 20 è tale per cui ad un movimento lineare di 6 millimetri dell’elemento a forcella 17 (ossia corrispondente alla corsa massima dell’albero di attuazione AA), corrisponda un movimento lineare di circa 15 millimetri dell’albero 13. Come si vede, quindi, anche in questo caso, secondo l’invenzione vengono previsti mezzi moltiplicatori del moto, operativi per far si che la corsa dell’organo di attuazione costituito dall’albero 13 sia maggiore rispetto alla corsa dell’albero AA del termoattuatore TA. At the end of the maximum stroke of the actuation shaft AA, the device according to the invention presents itself in the condition illustrated in part B of Fig. 7, in which the lateral toothed wheels 19B are engaged on an intermediate section of the racks 18, with with reference to the direction of movement of the fork element 17, and on the initial portion of the rack 20, with reference to the direction of movement of the shaft 13. In this condition, the further exit of the actuation shaft AA (and therefore of the pusher of the thermal head inside the thermoactuator TA) is prevented by the spring MS, which is completely compressed between the fork element 17 and the abutment R. In the case exemplified in Fig. 7, the ratio between the teeth / dimensions of the wheels 19A, 19B and of the racks 18, 20 is such that a linear movement of 6 mm of the fork element 17 (i.e. corresponding to the maximum stroke of the actuation shaft AA) corresponds to u n linear movement of about 15 millimeters of the shaft 13. As can be seen, therefore, also in this case, according to the invention, motion multiplier means are provided, operating to ensure that the stroke of the actuating member constituted by the shaft 13 is greater than the stroke of the shaft AA of the thermoactuator TA.
Va ancora sottolineato come i termoattuatori del tipo di quello in precedenza indicato con TA sono componenti standardizzati, ossia prodotti in grande serie per una vasta gamma di possibili applicazioni; in tale ottica, pertanto, la previsione di un elemento adattatore 11 determina evidenti vantaggi in termini di normalizzazione produttiva e flessibilità di impiego. It should also be emphasized that the thermoactuators of the type previously indicated with TA are standardized components, ie produced in large series for a wide range of possible applications; in this perspective, therefore, the provision of an adapter element 11 determines evident advantages in terms of production normalization and flexibility of use.
La forma realizzativa di cui alle Figg. 4-7 si dimostra particolarmente vantaggiosa poiché consente, tramite i medesimi componenti in precedenza descritti, anche di realizzare un dispositivo di attuazione il cui albero 13 sia previsto per effettuare una trazione, anziché una spinta, come nel caso in precedenza esemplificato. The embodiment of Figs. 4-7 proves to be particularly advantageous since it allows, by means of the same components described above, also to realize an actuation device whose shaft 13 is provided to effect a traction, rather than a thrust, as in the case exemplified above.
A tale scopo, infatti, nel corso della fase di assemblaggio dei componenti suddetti, non occorre far altro che orientare e posizionare l’albero 13 sull’ingranaggio 19 in modo diverso rispetto al caso di Fig. 7. In particolare, come si nota in Fig. 8, nel caso in cui l’albero 13 debba essere previsto per realizzare una trazione: For this purpose, in fact, during the assembly phase of the aforementioned components, it is only necessary to orient and position the shaft 13 on the gear 19 in a different way with respect to the case of Fig. 7. In particular, as can be seen in Fig. 8, if the shaft 13 is to be provided to provide a traction:
l’albero 13 risulta posizionato nel corpo 2 in modo tale che il braccio 13B’ della porzione 13B, sul quale è definita la cremagliera 20, giaccia dal lato opposto dell’ingranaggio 19 rispetto a quello in cui si trovano i bracci 17A dell’elemento a forcella 17, su cui sono definite le cremagliere 18; the shaft 13 is positioned in the body 2 in such a way that the arm 13B 'of the portion 13B, on which the rack 20 is defined, lies on the opposite side of the gear 19 with respect to that in which the arms 17A of the element are located fork 17, on which the racks 18 are defined;
- in condizione di non alimentazione del termoattuatore TA, la ruota dentata centrale 19A dell’ingranaggio 19 risulta ingranata sul tratto iniziale della cremagliera 20, con riferimento alla direzione di movimento dell’albero 13. - in the non-power condition of the thermoactuator TA, the central toothed wheel 19A of the gear 19 is engaged on the initial section of the rack 20, with reference to the direction of movement of the shaft 13.
Tale montaggio, in condizione di non alimentazione del termoattuatore TA, viene illustrata nella parte A di Fig. 8. This assembly, when the thermoactuator TA is not powered, is illustrated in part A of Fig. 8.
In questa forma di impiego, a seguito dell’alimentazione elettrica del termoattuatore TA e del conseguente movimento lineare dell’albero A A, viene realizzato l’avanzamento dell’elemento a forcella 17, in contrasto alla reazione elastica della molla MS; le prime cremagliere 18, ingranate sulle ruote dentate laterali 19B, producono quindi la rotazione antioraria dell’ingranaggio 19 attorno al perno P. Il movimento angolare della ruota dentata centrale 19A determina dall’altro lato il contemporaneo movimento della cremagliera 20 rispetto alla ruota dentata 19 A, e quindi Γ arretramento dell’albero 13. Al termine della corsa massima dell’albero di attuazione AA, il dispositivo Γ si presenta quindi nella condizione illustrata nella parte B di Fig. 8, in cui le ruote dentate laterali 19B risultano ingranate su di un tratto intermedio delle cremagliere 18, con riferimento alla direzione di movimento dell’elemento a forcella 17, e la ruota dentata centrale 19A risulta ingranata sul tratto iniziale della cremagliera 20, con riferimento alla direzione di movimento dell’albero 13. In this form of use, following the power supply of the thermoactuator TA and the consequent linear movement of the shaft A A, the advancement of the fork element 17 is achieved, in contrast to the elastic reaction of the spring MS; the first racks 18, meshed with the lateral toothed wheels 19B, therefore produce the anti-clockwise rotation of the gear 19 around the pin P. The angular movement of the central toothed wheel 19A on the other hand determines the simultaneous movement of the rack 20 with respect to the toothed wheel 19 A, and therefore Γ retraction of the shaft 13. At the end of the maximum stroke of the actuation shaft AA, the device Γ therefore presents itself in the condition illustrated in part B of Fig. 8, in which the lateral toothed wheels 19B are engaged on of an intermediate portion of the racks 18, with reference to the direction of movement of the fork element 17, and the central toothed wheel 19A is engaged on the initial portion of the rack 20, with reference to the direction of movement of the shaft 13.
Anche nel caso esemplificato in Fig. 8, il rapporto tra le dentature/dimensioni delle ruote 19 A, 19B e delle cremagliere 18, 20 è tale per cui ad un movimento lineare di 6 millimetri dell’elemento a forcella 17 corrisponda un movimento lineare di circa 15 millimetri dell’albero 13 (rapporto 1 : 2,5). Also in the case exemplified in Fig. 8, the ratio between the teeth / dimensions of the wheels 19 A, 19B and of the racks 18, 20 is such that a linear movement of 6 mm of the fork element 17 corresponds to a linear movement of about 15mm shaft 13 (ratio 1: 2.5).
E’ poi chiaro che il medesimo effetto di trasformazione del dispositivo 1 ’ da attuatore operante in spinta ad attuatore operante in trazione può essere realizzato anche ribaltando la disposizione dell’elemento a forcella 17, rispetto a quanto illustrato in Fig. 7. In particolare, qualora l’albero 13 debba essere previsto per realizzare una trazione: l’elemento a forcella 17 viene posizionato nel corpo 2 in modo tale che il braccio 17A, sul quale è definita la cremagliera 18, operi sulla parte superiore dell’ingranaggio 19, con riferimento a Fig. 7 (e quindi dal lato opposto rispetto a quello in cui si trova il braccio 13B’ della porzione 13B, sul quale è definita la cremagliera 20), It is then clear that the same transformation effect of the device 1 'from actuator operating in thrust to actuator operating in traction can also be achieved by overturning the arrangement of the fork element 17, with respect to what is illustrated in Fig. 7. In particular, if the shaft 13 is to be provided to provide a traction: the fork element 17 is positioned in the body 2 in such a way that the arm 17A, on which the rack 18 is defined, operates on the upper part of the gear 19, with reference to Fig. 7 (and therefore from the side opposite to that in which the arm 13B 'of the portion 13B is located, on which the rack 20 is defined),
in condizione di non alimentazione del termoattuatore TA, la ruota dentata centrale 19A dell’ingranaggio 19 risulta ingranata sul tratto iniziale della cremagliera 20, con riferimento alla direzione di movimento dell’albero 13. in the non-power condition of the thermoactuator TA, the central toothed wheel 19A of the gear 19 is engaged on the initial section of the rack 20, with reference to the direction of movement of the shaft 13.
Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del dispositivo di attuazione oggetto della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi. From the above description the characteristics of the actuation device object of the present invention are clear, as are its advantages.
La soluzione è basata sull’ impiego di componenti semplici, poco voluminosi, economici ed affidabili, senza la necessità di cinematismi, o circuiti, o sequenze di funzionamento complicati. The solution is based on the use of simple components, not very bulky, cheap and reliable, without the need for kinematics, or circuits, or complicated operating sequences.
Come in precedenza accennato, il dispositivo oggetto della presente invenzione risulta di impiego vantaggioso nel settore degli elettrodomestici, in particolare quale attuatore per sistemi deviatori dei flussi di liquido o per organi erogatori di distributori di agenti di lavaggio. Un ulteriore settore di utilizzo é poi quello dei sistemi di condizionamento ed idraulici in generale, nei quali il dispositivo oggetto della presente invenzione può costituire un efficiente attuatore per paratie o valvole di condotti, secondo differenti gradi di apertura e/o angolazione. As previously mentioned, the device object of the present invention is of advantageous use in the household appliances sector, in particular as an actuator for liquid flow diverter systems or for dispensing members of distributors of washing agents. A further sector of use is then that of conditioning and hydraulic systems in general, in which the device object of the present invention can constitute an efficient actuator for bulkheads or valves of ducts, according to different degrees of opening and / or angle.
E’ infine chiaro che numerose varianti sono possibili per l’uomo del ramo al dispositivo di attuazione descritto come esempio, senza per questo uscire dagli ambiti di novità insiti nell’idea inventiva. Finally, it is clear that numerous variants are possible for the man skilled in the art to the actuation device described as an example, without thereby departing from the novelty areas inherent in the inventive idea.
La forma realizzativa di cui alle Figg. 1-8 è stata descritta con riferimento ad una particolare tipologia di attuatore di tipo termo-elettrico, comprendente una cera espandente in temperatura, ma è chiaro che la medesima è suscettibile di applicazione ad altre tipologie di attuatori di tipo termico o termo-elettrico, ad esempio provvisti di differente materiale termodilatabile, quali attuatori contenenti un gas o un liquido espandente in temperatura, o attuatori comprendenti un materiale deformabile in temperatura, quali attuatori del tipo a bimetallo o in lega a memoria di forma. The embodiment of Figs. 1-8 has been described with reference to a particular type of actuator of the thermo-electric type, comprising an expanding wax in temperature, but it is clear that the same is susceptible of application to other types of actuators of the thermal or thermo-electric type, for example provided with different thermo-expandable material, such as actuators containing a gas or liquid expanding in temperature, or actuators comprising a material deformable in temperature, such as actuators of the bimetal or shape memory alloy type.
Naturalmente, il rapporto di trasmissione dei mezzi moltiplicatori del moto 7-10 e 17-20 descritti può all’ occorrenza essere modificato secondo le necessità, tramite la semplice sostituzione di almeno parte dei componenti previsti, quali ad esempio i mezzi cinematici 9 e 20 e/o i mezzi cinematici 10 e 19. Naturally, the transmission ratio of the motion multiplying means 7-10 and 17-20 described can, if necessary, be modified as required, by simply replacing at least part of the components provided, such as for example the kinematic means 9 and 20 and / or the kinematic means 10 and 19.
Claims (48)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT2001TO000756A ITTO20010756A1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | THERMAL TYPE IMPLEMENTATION DEVICE. |
| US10/201,577 US6813886B2 (en) | 2001-07-31 | 2002-07-22 | Thermal actuation device |
| DE10235084A DE10235084A1 (en) | 2001-07-31 | 2002-07-31 | Thermal actuator |
| FR0209752A FR2828242B1 (en) | 2001-07-31 | 2002-07-31 | "ACTUATING DEVICE OF THERMAL TYPE" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT2001TO000756A ITTO20010756A1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | THERMAL TYPE IMPLEMENTATION DEVICE. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITTO20010756A0 ITTO20010756A0 (en) | 2001-07-31 |
| ITTO20010756A1 true ITTO20010756A1 (en) | 2003-01-31 |
Family
ID=11459101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT2001TO000756A ITTO20010756A1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | THERMAL TYPE IMPLEMENTATION DEVICE. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6813886B2 (en) |
| DE (1) | DE10235084A1 (en) |
| FR (1) | FR2828242B1 (en) |
| IT (1) | ITTO20010756A1 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003901355A0 (en) * | 2003-03-25 | 2003-04-10 | Schefenacker Vision Systems Australia Pty Ltd | Power fold mirror control circuit |
| ITTO20031038A1 (en) | 2003-12-24 | 2005-06-25 | Eltek Spa | ELECTRO-THERMAL ACTUATOR DEVICE. |
| US8117938B2 (en) * | 2006-07-05 | 2012-02-21 | Ghsp, Inc. | Shifter with shape memory alloy and safety |
| US7779715B2 (en) * | 2006-07-05 | 2010-08-24 | Grand Haven Stamped Products, A Division Of Jsj Corporation | Shifter with actuator incorporating magnetic unlock mechanism |
| US20100152828A1 (en) * | 2006-11-02 | 2010-06-17 | Pakbaz R Sean | Devices and methods for accessing and treating an aneurysm |
| US8232509B2 (en) * | 2006-11-16 | 2012-07-31 | S.C. Johnson & Son, Inc. | Retainer system |
| DE102007017098A1 (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-16 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Mobile dosing system for the temperature-dependent release of flowable or spreadable preparations |
| US7709995B2 (en) * | 2008-02-06 | 2010-05-04 | Lear Corporation | Shape memory alloy wire latch actuator |
| EP2559898A1 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-20 | Honeywell Technologies Sarl | Thermoelectric actuator |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4307571A (en) * | 1979-07-27 | 1981-12-29 | Jackson Robert E | Device driven by heat energy |
| US4337622A (en) * | 1980-05-12 | 1982-07-06 | Johnson Wilfred V | Energy storage |
| US4388805A (en) * | 1981-01-21 | 1983-06-21 | Rideout Jr Merle C | Power plants deriving their energy from expansion and contraction |
| US4423596A (en) * | 1981-12-28 | 1984-01-03 | Karnes Thomas E | Thermal engine |
| US5442914A (en) * | 1993-12-07 | 1995-08-22 | Otsuka; George K. | Shape memory alloy heat engine |
| IT1281117B1 (en) | 1995-12-29 | 1998-02-11 | Eltek Spa | BISTABLE ACTUATION DEVICE |
| IT1291014B1 (en) | 1997-01-15 | 1998-12-14 | Eltek Spa | ELECTROMECHANICAL DEVICE AND RELATED INSULATION METHOD |
| US6388359B1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-05-14 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Method of actuating MEMS switches |
| US6326707B1 (en) * | 2000-05-08 | 2001-12-04 | Mark A. Gummin | Shape memory alloy actuator |
-
2001
- 2001-07-31 IT IT2001TO000756A patent/ITTO20010756A1/en unknown
-
2002
- 2002-07-22 US US10/201,577 patent/US6813886B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-31 FR FR0209752A patent/FR2828242B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-31 DE DE10235084A patent/DE10235084A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10235084A1 (en) | 2003-04-24 |
| ITTO20010756A0 (en) | 2001-07-31 |
| FR2828242A1 (en) | 2003-02-07 |
| FR2828242B1 (en) | 2006-05-19 |
| US6813886B2 (en) | 2004-11-09 |
| US20030024244A1 (en) | 2003-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ITTO20010756A1 (en) | THERMAL TYPE IMPLEMENTATION DEVICE. | |
| ITTO980671A1 (en) | BISTABLE IMPLEMENTATION DEVICE. | |
| Baker et al. | On-chip actuation of an in-plane compliant bistable micromechanism | |
| US4736587A (en) | Shape-memory electromechanical drive | |
| KR20050004841A (en) | Reusable shape memory alloy activated latch | |
| US3917327A (en) | Thermally actuated device and door latch means utilizing the same or the like | |
| US3594675A (en) | Temperature-sensing probe | |
| EP3114296A1 (en) | Lock with emergency actuator | |
| ITTO931005A1 (en) | BISTABLE IMPLEMENTATION DEVICE. | |
| CN101233354A (en) | Small valve | |
| ITTO951060A1 (en) | BISTABLE ACTUATION DEVICE | |
| EP3112771B1 (en) | Electric actuator for heating, ventilating and air-conditioning system | |
| US7126446B2 (en) | Self-retracting fully compliant bistable micromechanism | |
| CN107215207B (en) | Force generating device | |
| EP0916844B1 (en) | Actuation device | |
| WO2003003396A1 (en) | Self-retracting fully compliant bistable micromechanism | |
| IT201800006584A1 (en) | Oscillating actuator in shape memory alloy | |
| EP2784311B1 (en) | Actuator device | |
| IT201800001763A1 (en) | CONTROL MECHANISM FOR SWITCHES AND SIMILAR | |
| US5285728A (en) | Successive-actuation device, using pyrotechnic cord | |
| IT201800001759A1 (en) | CONTROL MECHANISM FOR SWITCHES AND SIMILAR | |
| JPH0220393B2 (en) | ||
| IT201800003888A1 (en) | Accelerator pedal, particularly for a motor vehicle. | |
| IT201800006224A1 (en) | Four way switch | |
| KR102099772B1 (en) | Gravity compensation device capable of bi-directional compensation |